APRESENTAÇÃO ÀS ESTRELAS
O Género das Estrelas Data: 9 de fevereiro de 2023 Hora: 18:30-20:30
Nesta sessão que decorre poucos dias antes do dia internacional das mulheres e das raparigas na ciência, convidamos uma investigadora e um investigador a explicar como estudam as suas estrelas favoritas e o que nelas descobrem, com um especial destaque para as suas denominações. Depois deste diálogo, faremos observação astronómica com telescópio para também termos contacto visual com alguns segredos estelares.
Adulto: 4€ Jovem: 2€ Menores de 12 anos: gratuito.
A observação astronómica depende de condições meteorológicas favoráveis. Inscrições obrigatórias (info@ccvalg.pt)
Pré-inscrições válidas até às 17:00 do dia anterior à realização da atividade. Após a hora referida o lugar pode não ser garantido. Telefone: 289 890 920 E-mail: info@ccvalg.pt
EFEMÉRIDES
DIA 24/01: 24.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1882, nascia Harold Babcock, astrónomo americano que propôs que o ciclo das manchas solares era o resultado da rotação diferencial e do campo magnético do Sol.
Em 1947 nasce Michio Kaku, físico teórico americano, futurista, comunicador e divulgador de ciência.
Em 1978, um satélite soviético chamado Kosmos 954, com um reator nuclear a bordo, é destruído na atmosfera da Terra, espalhando detritos radioativos por cima dos Territórios Noroeste do Canadá. Apenas 1% foi recuperado.
Em 1986, a Voyager 2 passa a 81.500 km de Úrano.
Em 1990, o Japão lança a Hiten, a primeira sonda lunar deste país, a primeira sonda lunar desde a soviética Luna 24 em 1976 e a primeira sonda lunar lançada por um país sem ser a União Soviética ou os Estados Unidos. HOJE, NO COSMOS:
A constelação de Cisne, cujo topo é a estrela Deneb, situa-se quase na vertical acima do horizonte a noroeste depois do anoitecer. Com o passar da noite mergulha no horizonte, como uma espada a ser "enfiada" no chão.
DIA 25/01: 25.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1736 nascia Joseph-Louis Lagrange, matemático e astrónomo italiano. Fez contribuições importantes para todos os campos da análise, teoria de números e mecânica celeste e clássica.
Em 1994, lançamento da sonda Clementine.
Em 2004, o rover Opportunity (MER-B) aterra na superfície de Marte.
Em 2006, três campanhas independentes anunciam a descoberta de OGLE-2005-BLG-390LB através de microlentes gravitacionais, o primeiro exoplaneta rochoso/gelado em torno de uma estrela de sequência principal. HOJE, NO COSMOS:
Logo após o anoitecer, volte-se para este e procure, bem alta, a estrela Capella. Para a sua direita, a dois dedos à distância do braço esticado, está um pequeno e estreito triângulo de estrelas de 3.ª e 4.ª magnitudes conhecido como "As Crianças". Não são propriamente notáveis, mas formam um bonito asterismo com Capella.
O ponto brilhante para cima da Lua é o planeta Júpiter.
DIA 26/01: 26.º DIA DO CALENDÁRIO GREGORIANO
NESTE DIA ACONTECEU...
Em 1949, é inaugurado o telescópio Hale no Observatório Palomar, sob a direção de Edwin Hubble, e torna-se no telescópio com maior abertura ótica até à construção do BTA-6 em 1975.
Em 1962, é lançada a Ranger 3 com o objetivo de estudar a Lua. A sonda falha o satélite por 35.400 km.
Em 1978 o satélite "International Ultraviolet Explorer" (IUE) é lançado para uma órbita geosíncrona.
Durante os anos de operação, enviou 104.470 imagens de alta e baixa resoluções de 9600 fontes astronómicas de todas as classes de objetos celestes na banda ultravioleta entre 1150-3350 Å. O satélite foi desligado a 30 de setembro de 1996. HOJE, NO COSMOS:
Depois do anoitecer, o Grande Quadrado de Júpiter desce a oeste para a esquerda de Júpiter. Está inclinado num canto. Entretanto, a Ursa Maior sobe a norte-nordeste, apoiada na sua "pega".
XMM-Newton espia buracos negros a comer as mesmas estrelas repetidamente
Os buracos negros supermassivos situam-se nos centros da maioria das galáxias. As suas massas variam de centenas de milhares a milhares de milhões de vezes a massa do nosso Sol. Apesar disso, os buracos negros são elusivos, aprisionando a luz e permanecendo difíceis de detetar.
Um buraco negro supermassivo oculto pode ser encontrado quando uma estrela vagueia perto dele. A estrela é rasgada por fortes forças de maré, formando um disco de detritos estelares sobre os quais o buraco negro se alimenta. Raios-X, UV, luz visível e rádio podem ser detetados durante este processo conhecido como um evento de perturbação de marés.
Os buracos negros supermassivos encontram-se no centro da maioria das galáxias e são a fonte de algumas das atividades mais extremas do Universo. As suas grandes massas concentradas em pequenos volumes levam a fortes forças gravitacionais. Esta impressão de artista mostra uma estrela puxada para a órbita em torno de um buraco negro, com consequências brilhantes.
O primeiro painel mostra uma estrela (esquerda) em aproximação a um buraco negro (direita). O buraco negro atrai a estrela para mais perto e o painel 2 mostra a estrela a começar a ser dilacerada por fortes forças de maré. Um fluxo de material laranja arrancado das camadas exteriores da estrela cai em direção ao buraco negro no painel 3. Este fluxo alimenta o buraco negro e forma um disco de material alaranjado brilhante à sua volta, visto no quarto painel. O material estelar restante do fluxo é colorido a azul. Este processo cria surtos de raios-X, luz UV e ótica num evento conhecido como um evento de perturbação de marés.
Normalmente, é necessário apenas um encontro com o buraco negro para engolir totalmente a estrela. Contudo, em raras ocasiões, o núcleo da estrela sobrevive e inicia outra órbita elíptica do buraco negro. Isto pode ser visto à medida que a estrela sombreada se move ao longo de diferentes posições na órbita no painel 4.
O disco que rodeia o buraco negro escurece, como se vê no painel 5. A estrela aproxima-se novamente do buraco negro, e outra explosão de luz é libertada quando o buraco negro retira novamente material do núcleo sobrevivente da estrela. Este evento de perturbação parcial de marés acrescenta mais material ao brilhante disco de acreção laranja em redor do buraco negro no sexto painel, e os traços azuis do fluxo de material estelar persistem. A cor mais clara do disco de acreção, em comparação com o quarto painel, indica que as explosões de luz são mais fracas após o primeiro encontro com o buraco negro. Menos material é puxado para dentro do disco oriundo da estrela, levando a erupções de luz mais ténues.
Duas equipas de astrónomos utilizaram o XMM-Newton da ESA para observar dois eventos repetidos de perturbação de marés em 2021 e 2022. Eventos como estes são essenciais para compreender melhor os buracos negros, que são normalmente invisíveis devido às fortes forças gravitacionais que aprisionam tudo, incluindo a luz.
Crédito: ESA
Não totalmente destruída
Os típicos eventos de perturbação de marés exibem um surto brilhante de luz, que dura alguns meses durante os quais o buraco negro consome a estrela. No entanto, o XMM-Newton observou dois novos surtos com comportamento peculiar. Estas erupções brilham repetidamente em raios-X e luz UV após a primeira erupção, sugerindo que as estrelas não foram totalmente destruídas durante o encontro inicial com os buracos negros.
Os estudos liderados pelos astrónomos Thomas Wevers do ESO e Zhu Liu do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, Alemanha, revelam que parte das estrelas pode ter sobrevivido ao primeiro ataque dos buracos negros. Os dados dos raios-X e UV sugerem que partes das estrelas não são totalmente consumidas, continuam a sua órbita e encontram novamente o buraco negro perturbador, levando a erupções recorrentes. Esta atividade é chamada um evento de perturbação parcial de marés.
Os astrónomos encontraram erupções repetidas de duas galáxias separadas que albergam buracos negros supermassivos. Estas galáxias encontram-se muito para além da periferia da Via Láctea, a distâncias de quase 900 milhões de anos-luz e mil milhões de anos-luz.
Um dos eventos de novo aumento de brilho, chamado eRASSt J045650.3−203750, foi descoberto pelo telescópio de raios-X eROSITA a bordo da missão SXG (Spectrum-X-Gamma ou Spektr-RG). As observações do XMM-Newton em 2021 e 2022, por uma equipa liderada por Zhu, descobriram que o surto original foi seguido por explosões repetidas aproximadamente a cada 223 dias.
Zhu explica: "Os resultados da nossa primeira observação XMM-Newton foram surpreendentes. O buraco negro mostrou um escurecimento drástico de raios-X, em comparação com quando tinha sido descoberto duas semanas antes pelo telescópio eROSITA. As observações de acompanhamento com o XMM-Newton e outros instrumentos confirmaram as nossas especulações de que este comportamento estava a ser provocado por um evento de perturbação parcial de marés".
O outro evento de perturbação de marés, chamado AT2018fyk, foi descoberto pelo ASAS-SN (All-Sky Automated Survey for Supernovae). Brilhou no ultravioleta e em raios-X durante pelo menos 500 dias, seguido de um súbito escurecimento. Em maio de 2022, Thomas e colegas utilizaram o XMM-Newton para estudar o aumento dramático de brilho dos raios-X e da luz UV 1200 dias após o seu primeiro aparecimento.
Regressando à teoria
"Ao início, ficámos absolutamente perplexos com o que poderiam significar estes novos aumentos de brilho. Tivemos de voltar atrás e avaliar todas as opções possíveis para explicar o comportamento observado. Foi um momento muito excitante quando percebemos que o modelo para um evento de perturbação de marés repetitivo podia reproduzir os dados observados", acrescenta Thomas.
No total, mais de cinco dias de observações do XMM-Newton foram usados para monitorizar a mudança de raios-X proveniente destas fontes. O extremamente sensível instrumento EPIC (European Photon Imaging Camera), a bordo do XMM-Newton, ajudou a estudar em grande detalhe o material quente que rodeava os buracos negros.
William Alston, investigador da ESA, explica o significado dos resultados. "Estas novas observações são incrivelmente interessantes para o estudo da influência dos buracos negros supermassivos. Em eventos típicos de perturbação de marés, só esperamos ver um segundo surto daqui a alguns milhares de anos. Com erupções repetidas a ocorrerem tão rapidamente, a órbita da estrela perturbada deve ter passado bem perto do buraco negro supermassivo. Estes novos estudos sugerem que a estrela perturbada é puxada para uma órbita próxima depois de ser arrancada de um sistema binário pelo buraco negro supermassivo central".
As equipas que fizeram a nova descoberta estendem-se por todo o mundo - além do XMM-Newton e eROSITA, os estudos envolvem outras missões, incluindo o Observatório Neil Gehrels Swift da NASA, o ATCA (Australia Telescope Compact Array) e o NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) a bordo da Estação Espacial Internacional. As colaborações permitiram com que estes eventos cósmicos sem precedentes fossem observados, modelados e compreendidos com o detalhe máximo.
Impressão de artista do XMM-Newton.
Crédito: ESA - D. Ducros
Normalmente escuros e silenciosos
Algumas galáxias estão constantemente ativas, emitindo erupções enquanto o buraco negro supermassivo puxa continuamente material gasoso para a sua órbita. Os dois novos eventos observados pelo XMM-Newton, no entanto, provêm de buracos negros que geralmente são escuros e quietos, até que uma estrela se aproxima. Estes eventos são a primeira vez que explosões repetidas foram detetadas a partir de galáxias inativas. Os resultados destes estudos foram publicados em dois artigos científicos, um na revista Astronomy & Astrophysics e o outro na revista The Astrophysical Journal Letters.
Desde a sua descoberta, na década de 1990, que foram observados quase 100 eventos de perturbação de marés. As observações do XMM-Newton são vitais para compreender melhor os buracos negros supermassivos, difíceis de observar, que se encontram no centro de grandes galáxias como a nossa.
Ambos os eventos de perturbação parcial de marés serão acompanhados de perto durante os futuros períodos previstos de novo aumento de brilho, a fim de confirmar estas descobertas e de fazer novas. Os observadores poderão ser recebidos com silêncio, indicando que a alimentação da estrela pelo buraco negro ficou concluída no episódio anterior. Esperam-se mais tempos turbulentos - começou a caça por semelhantes eventos de perturbação parcial de marés.
Um novo método de "pesar" os discos protoplanetários
Imagem observacional do disco protoplanetário em torno de TW Hydrae, mostrando as distribuições de partículas sólidas (vermelho), monóxido de carbono (azul), e gás denso (branco).
Crédito: T. Yoshida, T. Tsukagoshi et al. - ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Os astrónomos encontraram uma forma de medir diretamente a quantidade de gás nos discos protoplanetários sem fazer suposições sobre as quantidades relativas de diferentes tipos de gases, tornando este método mais preciso e robusto do que os métodos anteriores.
Os planetas formam-se nos discos protoplanetários de gás e poeira que rodeiam estrelas jovens. Os cientistas estudam os discos protoplanetários através da observação dos seus espectros, os comprimentos de onda, no rádio, emitidos pelos componentes do disco. O hidrogénio gasoso é o principal constituinte dos discos protoplanetários, mas não é fácil de medir diretamente porque não emite ondas de rádio de forma eficiente. O monóxido de carbono é muitas vezes utilizado como um substituto. Ainda assim, a proporção hidrogénio/monóxido de carbono pode diferir dependendo do ambiente, levando a incertezas significativas nas estimativas da massa total.
Uma equipa liderada por Tomohiro Yoshida, estudante na Universidade para Estudos Avançados no Japão procurou, nos dados de arquivo do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), observações do disco protoplanetário mais próximo em torno da estrela TW Hydrae. A partir daqui, produziram uma imagem rádio 15 vezes mais sensível do que os estudos anteriores, permitindo-lhes examinar os comprimentos de onda das linhas espectrais e as suas formas.
A partir da forma das linhas de monóxido de carbono, a equipa pôde medir a pressão do gás perto do centro do disco. Esta pressão revela a massa total de gás perto do centro sem fazer suposições sobre a relação hidrogénio/monóxido de carbono. A equipa descobriu que apesar de estar perto do fim do processo de formação planetária, ainda existe gás suficiente na região interior do sistema TW Hydrae para produzir um planeta do tamanho de Júpiter.
Yoshida, o autor principal deste estudo, afirma: "Gostaríamos de aplicar esta nova técnica a outros discos e investigar a quantidade de gás em discos de formação planetária com várias características e em várias idades para clarificar o processo de dissipação de gás e o processo de formação de sistemas planetários".
Estudo descobre que os NGAs são ainda mais poderosos do que se pensava
Impressão de artista do aspeto da poeira em torno de um NGA (núcleo galáctico ativo), visto a um ano-luz de distância.
Crédito: Peter Z. Harrington
Alimentados por buracos negros supermassivos que engolem matéria nos centros das galáxias, os núcleos galácticos ativos (ou NGAs) são as mais poderosas fontes de energia estáveis e compactas do Universo. Há muito que se sabe que a luz dos NGAs mais brilhantes é superior à luz combinada dos milhares de milhões de estrelas nas suas galáxias hospedeiras.
Um novo estudo indica que os cientistas subestimaram substancialmente a produção energética destes objetos ao não reconhecerem até que ponto a sua luz é diminuída pela poeira.
"Quando há pequenas partículas intervenientes ao longo da nossa linha de visão, isto faz com que as coisas por detrás delas pareçam mais escuras. Vemos isto ao pôr-do-Sol em qualquer dia claro, quando o Sol parece mais fraco", disse Martin Gaskell, associado de investigação em astronomia e astrofísica na Universidade da Califórnia em Santa Cruz.
Gaskell é o autor principal de um artigo científico sobre as novas descobertas publicado a 16 de janeiro na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Embora a possibilidade de a poeira diminuir o brilho da luz dos NGAs já tenha sido reconhecida há muito tempo, os valores específicos eram controversos e pensava-se que eram insignificantes, disse.
"Mostrámos que este não é o caso e que a luz ultravioleta de um típico núcleo galáctico ativo é muito atenuada", disse Gaskell.
A equipa chegou a esta conclusão estudando o efeito que a poeira tem sobre a luz de um dos NGAs mais bem estudados, conhecido como NGC 5548. Tal como a atmosfera da Terra faz com que o Sol pareça mais avermelhado bem como mais escuro ao pôr-do-Sol, também a poeira nos núcleos galácticos ativos faz com que pareçam mais avermelhados do que realmente são. A quantidade de "avermelhamento" está relacionada com a diminuição do brilho.
Os cientistas quantificam as cores de algo medindo as proporções da intensidade da sua luz em diferentes comprimentos de onda. Embora saibamos qual é a cor "não avermelhada" do Sol, tem havido muito debate acerca das cores "não avermelhadas" dos vários tipos de emissão dos núcleos galácticos ativos. Isto porque embora teorias simples prevejam as cores intrínsecas e não avermelhadas, havia dúvidas sobre se estas teorias simples se aplicavam aos NGAs.
No novo estudo de NGC 5548, os investigadores da UCSC utilizaram sete indicadores diferentes da quantidade de poeira e descobriram que todos eles estão em concordância. Além disso, verificou-se que o escurecimento de NGC 5548 devido à poeira era grande, mais de dez vezes o escurecimento provocado pela poeira quando olhamos para fora da nossa própria Galáxia, a Via Láctea.
"A concordância entre os diferentes indicadores da quantidade de 'avermelhamento' foi uma agradável surpresa", disse Gaskell. "Apoia fortemente teorias simples de emissão dos NGAs. Não são necessárias explicações exóticas sobre as cores. Isto torna a vida mais simples para os investigadores e está a acelerar a nossa compreensão do que acontece à medida que os buracos negros engolem material".
As cores de NGC 5548 são típicas de outros núcleos galácticos ativos, disse, o que tem implicações muito abrangentes. Devido aos efeitos de escurecimento da poeira, os NGAs são ainda mais poderosos do que se tinha percebido. Os resultados implicam que, no ultravioleta, onde a maior parte da energia é irradiada, um típico núcleo galáctico ativo está a emitir uma ordem de magnitude mais energia do que se pensava anteriormente, disse Gaskell.
Outra implicação, realça, é que os núcleos galácticos ativos são muito semelhantes e o que até agora se pensava serem grandes diferenças fundamentais entre eles são realmente apenas as consequências de diferentes quantidades de "avermelhamento" pela poeira.
A meteorologia de Marte, estudada em detalhe com o rover Perseverance (via Universidade do País Basco)
O Perseverance é um veículo autónomo da NASA que chegou à Cratera Jezero (o leito de um antigo lago, agora seco em Marte) a 18 de fevereiro de 2021. O rover está equipado com sete novos e complexos instrumentos científicos dedicados à exploração da superfície do planeta em busca de sinais de possível vida passada, recolhendo e depositando amostras para serem enviadas à Terra, testando novas tecnologias para utilização na exploração humana e estudando em pormenor a atmosfera do planeta. No que respeita ao objetivo de estudar a atmosfera, o instrumento MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer) tem vindo a obter resultados inovadores. O instrumento compreende um conjunto de sensores que medem a temperatura, pressão, vento, humidade e propriedades da poeira que está sempre presente, suspensa na atmosfera de Marte. Ler fonte
Migração tumultuosa na fronteira do deserto dos Neptunos quentes (via Universidade de Genebra)
Muitos tipos de exoplanetas podem orbitar perto da sua estrela. Alguns parecem-se com a Terra, outros com Júpiter. No entanto, poucos são semelhantes a Neptuno. Porquê esta anomalia na distribuição de exoplanetas? Investigadores observaram uma amostra de planetas localizados na orla deste "deserto dos Neptunos quentes" para compreender a sua criação. Conseguiram estabelecer que uma parte destes exoplanetas migrou de uma forma turbulenta para perto da sua estrela, o que os empurrou para fora do plano orbital onde foram formados. Ler fonte
A visibilidade das estrelas no céu noturno está a cair mais depressa do que se pensava (via Associação Helmholtz de Centros de Investigação Alemães)
As pessoas em todo o mundo estão a ver cada vez menos estrelas no céu nocturno. A mudança na visibilidade das estrelas pode ser explicada por um aumento no brilho do céu de 7-10% ao ano. Esta é a conclusão de um estudo publicado na revista Science. Ler fonte
O Cometa C/2022E3 (ZTF) já não requer um telescópio para observação. A 19 de janeiro, podia ser visto a olho nu neste céu rural com pouca poluição luminosa a cerca de 20 quilómetros de Salamanca, Espanha. Ainda assim, são necessárias imagens telescópicas para mostrar qualquer indício da bastante verde cabeleira do cometa, da sua cauda esbranquiçada de poeira e da sua longa cauda iónica. Esta última foi fustigada pela atividade solar recente. Este visitante da distante nuvem de Oort circundou o Sol a 12 de janeiro e está agora a passar da constelação de Dragão para a constelação de Ursa Menor. Já a afastar-se do Sol, mas ainda a ficar mais brilhante, a 2 de fevereiro o Cometa ZTF faz a sua maior aproximação, chegando a cerca de 2,4 minutos-luz do nosso planeta.
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